Цифровой трансверсальный фильтр Советский патент 1993 года по МПК H03H15/00 

Ю

00

о

О 00

VI

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для фильтрации сигналов, заданных цифровым кодом, в каналах связи с ограниченной полосой пропускания.

Цель изобретения - уменьшение межсимвольной интерференции.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема цифрового трансвер- сального фильтра; на фиг. 2-6 -диаграммы, поясняющие его работу.

Цифровой трансверсальный фильтр содержит информационный вход 1, регистр 2 сдвига, умножители 3-1 ...3-п на весовые коэффициенты, сумматор 4, генератор 5 тактовых импульсов, содержащий вход 6 задающей частоты, формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8 и компаратор 9 и выход 10.

Работает цифровой трансверсальный фильтр следующим образом.

Сигнал тактовой частоты поступает на вход б (фиг. 2. а). На выходе формирователя 7 импульсов выделяются передние фронты тактовых импульсов (фиг. 2УЬ). На выходе полосового фильтра 8 выделяется синусоидальный сигнал одной из высших гармоник (фиг. 2, в), содержащихся в выходном сигнале формирователя 7 импульсов. На выходе компаратора 9 формируется новая тактовая частота (фиг. 2, г),в несколько раз превышающая значение тактовой частоты, поступающей на вход 6. Вследствие этого цифровой сигнал продвигается по регистру 2 сдвига со скоростью в К раз большей, чем скорость входного информационного сигнала. При этом за длительность бита входной информации появляется возможность получить дополнительные весовые значения сигнала, дающие возможность максимально точно аппроксимировать огибающую вида,Коэффициент увеличения тактовой частоты К равен К 2(п + 1), где п 1, 2, 3,... и т.д. Рекомендуемое значение п 1. При этом тактовая частота увеличится в четыре раза (К 2 (1 + 1). Число битовых интервалов регистра сдвига 2 равно В 1 + 2т, где т 1, 2, 3,... и т.д. Рекомендуемое значение т 2. При этом число битовых интервалов регистра сдвига 2 будет равно пяти (В 1 + +2 + 2). Общая длина регистра сдвига 2 соответственно будет равна d КНЗ.

Для правильного выбора полярно- стей и весовых коэффициентов умножителей 3-1,..3-п можно рассмотреть реакцию на положительный перепад сигнала входной информации (фиг. 3), где At - длительность тактового интервала. В случае выполнения условия селективности сигнал на выходе должен быть таким, как это показано на фиг. 4. Рассмотрим сигнал на участке A-F, что соответствует длительности пяти тактовых интервалов, Каждый из участков А-В, В-С, C-D, D-E и E-F делим на интервалы, равные At/K (в нашем случае на четыре части) и осуществляем дискретизацию по амплитуде на каждом интервале длительностью At/4 (фиг. 5).

Полярность и ориентировочные значения весовых коэффициентов.полученных на фиг. 5, показаны в таблице.. Более точные значения весовых коэффициентов получают при практической реализации фильтра путем их подбора.

Как видно из таблицы, при реализации фильтра должны выполняться два правила: весовые коэффициенты битовых интервалов, парно симметричных относительно центрального битового интервала C-D,

до лжны быть взаимно инверсными. В нашем случае весовые коэффициенты битового интервала D-E инверсны относительно битового интервала В-С, а весовые коэффициенты битового интервала E-F инверсны относительно битового интервала А-В.

Сумма весовых коэффициентов каждого битового интервала (кроме интервала C-D) всегда должна быть равна нулю. В этом случае реакция фильтра на единичный импульс

показана на фиг, 6.

Формула изобретения

Цифровой трансверсальный фильтр, содержащий сумматора, регистр сдвига, выходы которого через соответствующие им умножители на весовые коэффициенты соединены с сумматором, выход которого является выходом цифрового трансверсального

фильтра, а также генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, информационный вход которого является информационным входом цифрового трансверсального фильтра, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения межсимвольной интерференции, генератор тактовых импульсов выполнен перестраиваемым с коэффициентом увеличения тактовой частоты К 2(п+1) относительно тактовой

частоты информационного сигнала, длина регистра сдвига равна d К В, где В 1 + 2п - число битовых интервалов регистра сдвига, весовые, коэффициенты умножителей на весовые коэффициенты попарно

симметричны и взаимно инверсны относительно центрального битового интервала, а сумма весовых коэффициентов каждого битового интервала, кроме центрального, равна нулю.

, fo

% t/

Использование: радиотехника для фильтрации сигналов, заданных цифровым кодом в каналах связи с ограниченной полосой. Сущность изобретения: цифровой трансверсаль- ный фильтр содержит информационный вход 1, регистр 2 сдвига, умножители 3-1 ,...,3-п на весовые коэффициенты, сумматор л, генератор 5 тактовых импульсов, содержащий вход 6 задающей частоты, формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8 и компаратор 9, и выход 10. 6 ил.

,